[301] | 1 | // -*- c++ -*- |
---|
| 2 | #ifndef HUGO_EDMONDS_KARP_H |
---|
| 3 | #define HUGO_EDMONDS_KARP_H |
---|
| 4 | |
---|
| 5 | #include <algorithm> |
---|
| 6 | #include <list> |
---|
| 7 | #include <iterator> |
---|
| 8 | |
---|
| 9 | #include <bfs_iterator.h> |
---|
| 10 | #include <invalid.h> |
---|
[303] | 11 | #include <graph_wrapper.h> |
---|
[311] | 12 | #include <maps.h> |
---|
[301] | 13 | |
---|
| 14 | namespace hugo { |
---|
| 15 | |
---|
[330] | 16 | // template<typename Graph, typename Number, typename CapacityMap, typename FlowMap> |
---|
| 17 | // class ResGraph { |
---|
| 18 | // public: |
---|
| 19 | // typedef typename Graph::Node Node; |
---|
| 20 | // typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; |
---|
| 21 | // private: |
---|
| 22 | // typedef typename Graph::SymEdgeIt OldSymEdgeIt; |
---|
| 23 | // const Graph& G; |
---|
| 24 | // const CapacityMap& capacity; |
---|
| 25 | // FlowMap& flow; |
---|
| 26 | // public: |
---|
| 27 | // ResGraph(const Graph& _G, const CapacityMap& _capacity, FlowMap& _flow) : |
---|
| 28 | // G(_G), capacity(_capacity), flow(_flow) { } |
---|
[301] | 29 | |
---|
[330] | 30 | // class Edge; |
---|
| 31 | // class OutEdgeIt; |
---|
| 32 | // friend class Edge; |
---|
| 33 | // friend class OutEdgeIt; |
---|
[301] | 34 | |
---|
[330] | 35 | // class Edge { |
---|
| 36 | // friend class ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; |
---|
| 37 | // protected: |
---|
| 38 | // const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>* resG; |
---|
| 39 | // OldSymEdgeIt sym; |
---|
| 40 | // public: |
---|
| 41 | // Edge() { } |
---|
| 42 | // //Edge(const Edge& e) : resG(e.resG), sym(e.sym) { } |
---|
| 43 | // Number free() const { |
---|
| 44 | // if (resG->G.aNode(sym)==resG->G.tail(sym)) { |
---|
| 45 | // return (resG->capacity.get(sym)-resG->flow.get(sym)); |
---|
| 46 | // } else { |
---|
| 47 | // return (resG->flow.get(sym)); |
---|
| 48 | // } |
---|
| 49 | // } |
---|
| 50 | // bool valid() const { return sym.valid(); } |
---|
| 51 | // void augment(Number a) const { |
---|
| 52 | // if (resG->G.aNode(sym)==resG->G.tail(sym)) { |
---|
| 53 | // resG->flow.set(sym, resG->flow.get(sym)+a); |
---|
| 54 | // //resG->flow[sym]+=a; |
---|
| 55 | // } else { |
---|
| 56 | // resG->flow.set(sym, resG->flow.get(sym)-a); |
---|
| 57 | // //resG->flow[sym]-=a; |
---|
| 58 | // } |
---|
| 59 | // } |
---|
| 60 | // }; |
---|
[301] | 61 | |
---|
[330] | 62 | // class OutEdgeIt : public Edge { |
---|
| 63 | // friend class ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; |
---|
| 64 | // public: |
---|
| 65 | // OutEdgeIt() { } |
---|
| 66 | // //OutEdgeIt(const OutEdgeIt& e) { resG=e.resG; sym=e.sym; } |
---|
| 67 | // private: |
---|
| 68 | // OutEdgeIt(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _resG, Node v) { |
---|
| 69 | // resG=&_resG; |
---|
| 70 | // sym=resG->G.template first<OldSymEdgeIt>(v); |
---|
| 71 | // while( sym.valid() && !(free()>0) ) { ++sym; } |
---|
| 72 | // } |
---|
| 73 | // public: |
---|
| 74 | // OutEdgeIt& operator++() { |
---|
| 75 | // ++sym; |
---|
| 76 | // while( sym.valid() && !(free()>0) ) { ++sym; } |
---|
| 77 | // return *this; |
---|
| 78 | // } |
---|
| 79 | // }; |
---|
[301] | 80 | |
---|
[330] | 81 | // void /*getF*/first(OutEdgeIt& e, Node v) const { |
---|
| 82 | // e=OutEdgeIt(*this, v); |
---|
| 83 | // } |
---|
| 84 | // void /*getF*/first(NodeIt& v) const { G./*getF*/first(v); } |
---|
[301] | 85 | |
---|
[330] | 86 | // template< typename It > |
---|
| 87 | // It first() const { |
---|
| 88 | // It e; |
---|
| 89 | // /*getF*/first(e); |
---|
| 90 | // return e; |
---|
| 91 | // } |
---|
[301] | 92 | |
---|
[330] | 93 | // template< typename It > |
---|
| 94 | // It first(Node v) const { |
---|
| 95 | // It e; |
---|
| 96 | // /*getF*/first(e, v); |
---|
| 97 | // return e; |
---|
| 98 | // } |
---|
[301] | 99 | |
---|
[330] | 100 | // Node tail(Edge e) const { return G.aNode(e.sym); } |
---|
| 101 | // Node head(Edge e) const { return G.bNode(e.sym); } |
---|
[301] | 102 | |
---|
[330] | 103 | // Node aNode(OutEdgeIt e) const { return G.aNode(e.sym); } |
---|
| 104 | // Node bNode(OutEdgeIt e) const { return G.bNode(e.sym); } |
---|
[301] | 105 | |
---|
[330] | 106 | // int id(Node v) const { return G.id(v); } |
---|
[301] | 107 | |
---|
[330] | 108 | // template <typename S> |
---|
| 109 | // class NodeMap { |
---|
| 110 | // typename Graph::NodeMap<S> node_map; |
---|
| 111 | // public: |
---|
| 112 | // NodeMap(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G) : node_map(_G.G) { } |
---|
| 113 | // NodeMap(const ResGraph<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G, S a) : node_map(_G.G, a) { } |
---|
| 114 | // void set(Node nit, S a) { node_map.set(nit, a); } |
---|
| 115 | // S get(Node nit) const { return node_map.get(nit); } |
---|
| 116 | // S& operator[](Node nit) { return node_map[nit]; } |
---|
| 117 | // const S& operator[](Node nit) const { return node_map[nit]; } |
---|
| 118 | // }; |
---|
[301] | 119 | |
---|
[330] | 120 | // }; |
---|
[301] | 121 | |
---|
| 122 | |
---|
[330] | 123 | // template<typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> |
---|
| 124 | // class ResGraph2 { |
---|
| 125 | // public: |
---|
| 126 | // typedef typename Graph::Node Node; |
---|
| 127 | // typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; |
---|
| 128 | // private: |
---|
| 129 | // //typedef typename Graph::SymEdgeIt OldSymEdgeIt; |
---|
| 130 | // typedef typename Graph::OutEdgeIt OldOutEdgeIt; |
---|
| 131 | // typedef typename Graph::InEdgeIt OldInEdgeIt; |
---|
[301] | 132 | |
---|
[330] | 133 | // const Graph& G; |
---|
| 134 | // FlowMap& flow; |
---|
| 135 | // const CapacityMap& capacity; |
---|
| 136 | // public: |
---|
| 137 | // ResGraph2(const Graph& _G, FlowMap& _flow, |
---|
| 138 | // const CapacityMap& _capacity) : |
---|
| 139 | // G(_G), flow(_flow), capacity(_capacity) { } |
---|
[301] | 140 | |
---|
[330] | 141 | // class Edge; |
---|
| 142 | // class OutEdgeIt; |
---|
| 143 | // friend class Edge; |
---|
| 144 | // friend class OutEdgeIt; |
---|
[301] | 145 | |
---|
[330] | 146 | // class Edge { |
---|
| 147 | // friend class ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; |
---|
| 148 | // protected: |
---|
| 149 | // const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>* resG; |
---|
| 150 | // //OldSymEdgeIt sym; |
---|
| 151 | // OldOutEdgeIt out; |
---|
| 152 | // OldInEdgeIt in; |
---|
| 153 | // bool out_or_in; //true, iff out |
---|
| 154 | // public: |
---|
| 155 | // Edge() : out_or_in(true) { } |
---|
| 156 | // Number free() const { |
---|
| 157 | // if (out_or_in) { |
---|
| 158 | // return (resG->capacity.get(out)-resG->flow.get(out)); |
---|
| 159 | // } else { |
---|
| 160 | // return (resG->flow.get(in)); |
---|
| 161 | // } |
---|
| 162 | // } |
---|
| 163 | // bool valid() const { |
---|
| 164 | // return out_or_in && out.valid() || in.valid(); } |
---|
| 165 | // void augment(Number a) const { |
---|
| 166 | // if (out_or_in) { |
---|
| 167 | // resG->flow.set(out, resG->flow.get(out)+a); |
---|
| 168 | // } else { |
---|
| 169 | // resG->flow.set(in, resG->flow.get(in)-a); |
---|
| 170 | // } |
---|
| 171 | // } |
---|
| 172 | // }; |
---|
[301] | 173 | |
---|
[330] | 174 | // class OutEdgeIt : public Edge { |
---|
| 175 | // friend class ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>; |
---|
| 176 | // public: |
---|
| 177 | // OutEdgeIt() { } |
---|
| 178 | // private: |
---|
| 179 | // OutEdgeIt(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _resG, Node v) { |
---|
| 180 | // resG=&_resG; |
---|
| 181 | // out=resG->G.template first<OldOutEdgeIt>(v); |
---|
| 182 | // while( out.valid() && !(free()>0) ) { ++out; } |
---|
| 183 | // if (!out.valid()) { |
---|
| 184 | // out_or_in=0; |
---|
| 185 | // in=resG->G.template first<OldInEdgeIt>(v); |
---|
| 186 | // while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } |
---|
| 187 | // } |
---|
| 188 | // } |
---|
| 189 | // public: |
---|
| 190 | // OutEdgeIt& operator++() { |
---|
| 191 | // if (out_or_in) { |
---|
| 192 | // Node v=resG->G.aNode(out); |
---|
| 193 | // ++out; |
---|
| 194 | // while( out.valid() && !(free()>0) ) { ++out; } |
---|
| 195 | // if (!out.valid()) { |
---|
| 196 | // out_or_in=0; |
---|
| 197 | // in=resG->G.template first<OldInEdgeIt>(v); |
---|
| 198 | // while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } |
---|
| 199 | // } |
---|
| 200 | // } else { |
---|
| 201 | // ++in; |
---|
| 202 | // while( in.valid() && !(free()>0) ) { ++in; } |
---|
| 203 | // } |
---|
| 204 | // return *this; |
---|
| 205 | // } |
---|
| 206 | // }; |
---|
[301] | 207 | |
---|
[330] | 208 | // void /*getF*/first(OutEdgeIt& e, Node v) const { |
---|
| 209 | // e=OutEdgeIt(*this, v); |
---|
| 210 | // } |
---|
| 211 | // void /*getF*/first(NodeIt& v) const { G./*getF*/first(v); } |
---|
[301] | 212 | |
---|
[330] | 213 | // template< typename It > |
---|
| 214 | // It first() const { |
---|
| 215 | // It e; |
---|
| 216 | // /*getF*/first(e); |
---|
| 217 | // return e; |
---|
| 218 | // } |
---|
[301] | 219 | |
---|
[330] | 220 | // template< typename It > |
---|
| 221 | // It first(Node v) const { |
---|
| 222 | // It e; |
---|
| 223 | // /*getF*/first(e, v); |
---|
| 224 | // return e; |
---|
| 225 | // } |
---|
[301] | 226 | |
---|
[330] | 227 | // Node tail(Edge e) const { |
---|
| 228 | // return ((e.out_or_in) ? G.aNode(e.out) : G.aNode(e.in)); } |
---|
| 229 | // Node head(Edge e) const { |
---|
| 230 | // return ((e.out_or_in) ? G.bNode(e.out) : G.bNode(e.in)); } |
---|
[301] | 231 | |
---|
[330] | 232 | // Node aNode(OutEdgeIt e) const { |
---|
| 233 | // return ((e.out_or_in) ? G.aNode(e.out) : G.aNode(e.in)); } |
---|
| 234 | // Node bNode(OutEdgeIt e) const { |
---|
| 235 | // return ((e.out_or_in) ? G.bNode(e.out) : G.bNode(e.in)); } |
---|
[301] | 236 | |
---|
[330] | 237 | // int id(Node v) const { return G.id(v); } |
---|
[301] | 238 | |
---|
[330] | 239 | // template <typename S> |
---|
| 240 | // class NodeMap { |
---|
| 241 | // typename Graph::NodeMap<S> node_map; |
---|
| 242 | // public: |
---|
| 243 | // NodeMap(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G) : node_map(_G.G) { } |
---|
| 244 | // NodeMap(const ResGraph2<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>& _G, S a) : node_map(_G.G, a) { } |
---|
| 245 | // void set(Node nit, S a) { node_map.set(nit, a); } |
---|
| 246 | // S get(Node nit) const { return node_map.get(nit); } |
---|
| 247 | // }; |
---|
| 248 | // }; |
---|
[301] | 249 | |
---|
| 250 | |
---|
[330] | 251 | template <typename Graph, typename Number, |
---|
| 252 | typename CapacityMap, typename FlowMap> |
---|
[301] | 253 | class MaxFlow { |
---|
| 254 | protected: |
---|
[303] | 255 | typedef typename Graph::Node Node; |
---|
| 256 | typedef typename Graph::Edge Edge; |
---|
| 257 | typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; |
---|
| 258 | typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; |
---|
| 259 | typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; |
---|
| 260 | const Graph* g; |
---|
[301] | 261 | Node s; |
---|
| 262 | Node t; |
---|
[330] | 263 | const CapacityMap* capacity; |
---|
[301] | 264 | FlowMap* flow; |
---|
[330] | 265 | typedef ResGraphWrapper<const Graph, Number, CapacityMap, FlowMap> ResGW; |
---|
[301] | 266 | typedef typename ResGW::OutEdgeIt ResGWOutEdgeIt; |
---|
| 267 | typedef typename ResGW::Edge ResGWEdge; |
---|
| 268 | public: |
---|
| 269 | |
---|
[330] | 270 | MaxFlow(const Graph& _g, Node _s, Node _t, const CapacityMap& _capacity, |
---|
| 271 | FlowMap& _flow) : |
---|
| 272 | g(&_g), s(_s), t(_t), capacity(&_capacity), flow(&_flow) { } |
---|
[301] | 273 | |
---|
| 274 | bool augmentOnShortestPath() { |
---|
[330] | 275 | ResGW res_graph(*g, *capacity, *flow); |
---|
[301] | 276 | bool _augment=false; |
---|
| 277 | |
---|
[389] | 278 | BfsIterator< ResGW, typename ResGW::template NodeMap<bool> > |
---|
| 279 | bfs(res_graph); |
---|
[301] | 280 | bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 281 | |
---|
[389] | 282 | typename ResGW::template NodeMap<ResGWEdge> pred(res_graph); |
---|
[301] | 283 | pred.set(s, INVALID); |
---|
| 284 | |
---|
[389] | 285 | typename ResGW::template NodeMap<Number> free(res_graph); |
---|
[301] | 286 | |
---|
| 287 | //searching for augmenting path |
---|
| 288 | while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 289 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; |
---|
| 290 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 291 | Node v=res_graph.tail(e); |
---|
| 292 | Node w=res_graph.head(e); |
---|
| 293 | pred.set(w, e); |
---|
[303] | 294 | if (res_graph.valid(pred[v])) { |
---|
| 295 | free.set(w, std::min(free[v], res_graph.resCap(e))); |
---|
[301] | 296 | } else { |
---|
| 297 | free.set(w, res_graph.resCap(e)); |
---|
| 298 | } |
---|
| 299 | if (res_graph.head(e)==t) { _augment=true; break; } |
---|
| 300 | } |
---|
| 301 | |
---|
| 302 | ++bfs; |
---|
| 303 | } //end of searching augmenting path |
---|
| 304 | |
---|
| 305 | if (_augment) { |
---|
| 306 | Node n=t; |
---|
[303] | 307 | Number augment_value=free[t]; |
---|
| 308 | while (res_graph.valid(pred[n])) { |
---|
| 309 | ResGWEdge e=pred[n]; |
---|
[301] | 310 | res_graph.augment(e, augment_value); |
---|
| 311 | n=res_graph.tail(e); |
---|
| 312 | } |
---|
| 313 | } |
---|
| 314 | |
---|
| 315 | return _augment; |
---|
| 316 | } |
---|
| 317 | |
---|
| 318 | template<typename MapGraphWrapper> |
---|
| 319 | class DistanceMap { |
---|
| 320 | protected: |
---|
[303] | 321 | const MapGraphWrapper* g; |
---|
[389] | 322 | typename MapGraphWrapper::template NodeMap<int> dist; |
---|
[301] | 323 | public: |
---|
[303] | 324 | DistanceMap(MapGraphWrapper& _g) : g(&_g), dist(*g, g->nodeNum()) { } |
---|
[409] | 325 | void set(const typename MapGraphWrapper::Node& n, int a) { |
---|
| 326 | dist.set(n, a); |
---|
| 327 | } |
---|
[303] | 328 | int operator[](const typename MapGraphWrapper::Node& n) |
---|
| 329 | { return dist[n]; } |
---|
| 330 | // int get(const typename MapGraphWrapper::Node& n) const { |
---|
| 331 | // return dist[n]; } |
---|
| 332 | // bool get(const typename MapGraphWrapper::Edge& e) const { |
---|
| 333 | // return (dist.get(g->tail(e))<dist.get(g->head(e))); } |
---|
| 334 | bool operator[](const typename MapGraphWrapper::Edge& e) const { |
---|
| 335 | return (dist[g->tail(e)]<dist[g->head(e)]); |
---|
[301] | 336 | } |
---|
| 337 | }; |
---|
| 338 | |
---|
| 339 | template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow() { |
---|
| 340 | typedef MutableGraph MG; |
---|
| 341 | bool _augment=false; |
---|
| 342 | |
---|
[330] | 343 | ResGW res_graph(*g, *capacity, *flow); |
---|
[301] | 344 | |
---|
[389] | 345 | BfsIterator< ResGW, typename ResGW::template NodeMap<bool> > |
---|
| 346 | bfs(res_graph); |
---|
[301] | 347 | |
---|
| 348 | bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 349 | //typename ResGW::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's |
---|
| 350 | DistanceMap<ResGW> dist(res_graph); |
---|
| 351 | while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 352 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; |
---|
| 353 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
[303] | 354 | dist.set(res_graph.head(e), dist[res_graph.tail(e)]+1); |
---|
[301] | 355 | } |
---|
| 356 | ++bfs; |
---|
| 357 | } //computing distances from s in the residual graph |
---|
| 358 | |
---|
| 359 | MG F; |
---|
[311] | 360 | ConstMap<typename ResGW::Node, bool> true_map(true); |
---|
| 361 | typedef SubGraphWrapper<ResGW, ConstMap<typename ResGW::Node, bool>, |
---|
| 362 | DistanceMap<ResGW> > FilterResGW; |
---|
| 363 | FilterResGW filter_res_graph(res_graph, true_map, dist); |
---|
[389] | 364 | typename ResGW::template NodeMap<typename MG::Node> |
---|
| 365 | res_graph_to_F(res_graph); |
---|
[301] | 366 | { |
---|
| 367 | typename ResGW::NodeIt n; |
---|
| 368 | for(res_graph.first(n); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { |
---|
| 369 | res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); |
---|
| 370 | } |
---|
| 371 | } |
---|
| 372 | |
---|
[303] | 373 | typename MG::Node sF=res_graph_to_F[s]; |
---|
| 374 | typename MG::Node tF=res_graph_to_F[t]; |
---|
[389] | 375 | typename MG::template EdgeMap<ResGWEdge> original_edge(F); |
---|
| 376 | typename MG::template EdgeMap<Number> residual_capacity(F); |
---|
[301] | 377 | |
---|
| 378 | //Making F to the graph containing the edges of the residual graph |
---|
| 379 | //which are in some shortest paths |
---|
| 380 | { |
---|
| 381 | typename FilterResGW::EdgeIt e; |
---|
| 382 | for(filter_res_graph.first(e); filter_res_graph.valid(e); filter_res_graph.next(e)) { |
---|
| 383 | //if (dist.get(res_graph.head(e))==dist.get(res_graph.tail(e))+1) { |
---|
[303] | 384 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F[res_graph.tail(e)], res_graph_to_F[res_graph.head(e)]); |
---|
[301] | 385 | original_edge.update(); |
---|
| 386 | original_edge.set(f, e); |
---|
| 387 | residual_capacity.update(); |
---|
| 388 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); |
---|
| 389 | //} |
---|
| 390 | } |
---|
| 391 | } |
---|
| 392 | |
---|
| 393 | bool __augment=true; |
---|
| 394 | |
---|
| 395 | while (__augment) { |
---|
| 396 | __augment=false; |
---|
| 397 | //computing blocking flow with dfs |
---|
[312] | 398 | |
---|
[389] | 399 | DfsIterator< MG, typename MG::template NodeMap<bool> > dfs(F); |
---|
| 400 | typename MG::template NodeMap<typename MG::Edge> pred(F); |
---|
[301] | 401 | pred.set(sF, INVALID); |
---|
| 402 | //invalid iterators for sources |
---|
| 403 | |
---|
[389] | 404 | typename MG::template NodeMap<Number> free(F); |
---|
[301] | 405 | |
---|
| 406 | dfs.pushAndSetReached(sF); |
---|
| 407 | while (!dfs.finished()) { |
---|
| 408 | ++dfs; |
---|
| 409 | if (F.valid(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs))) { |
---|
| 410 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 411 | typename MG::Node v=F.aNode(dfs); |
---|
| 412 | typename MG::Node w=F.bNode(dfs); |
---|
| 413 | pred.set(w, dfs); |
---|
[303] | 414 | if (F.valid(pred[v])) { |
---|
| 415 | free.set(w, std::min(free[v], residual_capacity[dfs])); |
---|
[301] | 416 | } else { |
---|
[303] | 417 | free.set(w, residual_capacity[dfs]); |
---|
[301] | 418 | } |
---|
| 419 | if (w==tF) { |
---|
| 420 | __augment=true; |
---|
| 421 | _augment=true; |
---|
| 422 | break; |
---|
| 423 | } |
---|
| 424 | |
---|
| 425 | } else { |
---|
| 426 | F.erase(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs)); |
---|
| 427 | } |
---|
| 428 | } |
---|
| 429 | } |
---|
| 430 | |
---|
| 431 | if (__augment) { |
---|
| 432 | typename MG::Node n=tF; |
---|
[303] | 433 | Number augment_value=free[tF]; |
---|
| 434 | while (F.valid(pred[n])) { |
---|
| 435 | typename MG::Edge e=pred[n]; |
---|
| 436 | res_graph.augment(original_edge[e], augment_value); |
---|
[301] | 437 | n=F.tail(e); |
---|
[303] | 438 | if (residual_capacity[e]==augment_value) |
---|
[301] | 439 | F.erase(e); |
---|
| 440 | else |
---|
[303] | 441 | residual_capacity.set(e, residual_capacity[e]-augment_value); |
---|
[301] | 442 | } |
---|
| 443 | } |
---|
| 444 | |
---|
| 445 | } |
---|
| 446 | |
---|
| 447 | return _augment; |
---|
| 448 | } |
---|
| 449 | |
---|
| 450 | template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow1() { |
---|
| 451 | typedef MutableGraph MG; |
---|
| 452 | bool _augment=false; |
---|
| 453 | |
---|
[330] | 454 | ResGW res_graph(*g, *capacity, *flow); |
---|
[301] | 455 | |
---|
| 456 | //bfs for distances on the residual graph |
---|
[389] | 457 | BfsIterator< ResGW, typename ResGW::template NodeMap<bool> > |
---|
| 458 | bfs(res_graph); |
---|
[301] | 459 | bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
[389] | 460 | typename ResGW::template NodeMap<int> |
---|
| 461 | dist(res_graph); //filled up with 0's |
---|
[301] | 462 | |
---|
| 463 | //F will contain the physical copy of the residual graph |
---|
| 464 | //with the set of edges which are on shortest paths |
---|
| 465 | MG F; |
---|
[389] | 466 | typename ResGW::template NodeMap<typename MG::Node> |
---|
| 467 | res_graph_to_F(res_graph); |
---|
[301] | 468 | { |
---|
| 469 | typename ResGW::NodeIt n; |
---|
| 470 | for(res_graph.first(n); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { |
---|
| 471 | res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); |
---|
| 472 | } |
---|
| 473 | } |
---|
| 474 | |
---|
[303] | 475 | typename MG::Node sF=res_graph_to_F[s]; |
---|
| 476 | typename MG::Node tF=res_graph_to_F[t]; |
---|
[389] | 477 | typename MG::template EdgeMap<ResGWEdge> original_edge(F); |
---|
| 478 | typename MG::template EdgeMap<Number> residual_capacity(F); |
---|
[301] | 479 | |
---|
| 480 | while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 481 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; |
---|
| 482 | if (res_graph.valid(e)) { |
---|
| 483 | if (bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
[303] | 484 | dist.set(res_graph.head(e), dist[res_graph.tail(e)]+1); |
---|
| 485 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F[res_graph.tail(e)], res_graph_to_F[res_graph.head(e)]); |
---|
[301] | 486 | original_edge.update(); |
---|
| 487 | original_edge.set(f, e); |
---|
| 488 | residual_capacity.update(); |
---|
| 489 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); |
---|
| 490 | } else { |
---|
[303] | 491 | if (dist[res_graph.head(e)]==(dist[res_graph.tail(e)]+1)) { |
---|
| 492 | typename MG::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F[res_graph.tail(e)], res_graph_to_F[res_graph.head(e)]); |
---|
[301] | 493 | original_edge.update(); |
---|
| 494 | original_edge.set(f, e); |
---|
| 495 | residual_capacity.update(); |
---|
| 496 | residual_capacity.set(f, res_graph.resCap(e)); |
---|
| 497 | } |
---|
| 498 | } |
---|
| 499 | } |
---|
| 500 | ++bfs; |
---|
| 501 | } //computing distances from s in the residual graph |
---|
| 502 | |
---|
| 503 | bool __augment=true; |
---|
| 504 | |
---|
| 505 | while (__augment) { |
---|
| 506 | __augment=false; |
---|
| 507 | //computing blocking flow with dfs |
---|
[389] | 508 | DfsIterator< MG, typename MG::template NodeMap<bool> > dfs(F); |
---|
| 509 | typename MG::template NodeMap<typename MG::Edge> pred(F); |
---|
[301] | 510 | pred.set(sF, INVALID); |
---|
| 511 | //invalid iterators for sources |
---|
| 512 | |
---|
[389] | 513 | typename MG::template NodeMap<Number> free(F); |
---|
[301] | 514 | |
---|
| 515 | dfs.pushAndSetReached(sF); |
---|
| 516 | while (!dfs.finished()) { |
---|
| 517 | ++dfs; |
---|
| 518 | if (F.valid(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs))) { |
---|
| 519 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 520 | typename MG::Node v=F.aNode(dfs); |
---|
| 521 | typename MG::Node w=F.bNode(dfs); |
---|
| 522 | pred.set(w, dfs); |
---|
[303] | 523 | if (F.valid(pred[v])) { |
---|
| 524 | free.set(w, std::min(free[v], residual_capacity[dfs])); |
---|
[301] | 525 | } else { |
---|
[303] | 526 | free.set(w, residual_capacity[dfs]); |
---|
[301] | 527 | } |
---|
| 528 | if (w==tF) { |
---|
| 529 | __augment=true; |
---|
| 530 | _augment=true; |
---|
| 531 | break; |
---|
| 532 | } |
---|
| 533 | |
---|
| 534 | } else { |
---|
| 535 | F.erase(/*typename MG::OutEdgeIt*/(dfs)); |
---|
| 536 | } |
---|
| 537 | } |
---|
| 538 | } |
---|
| 539 | |
---|
| 540 | if (__augment) { |
---|
| 541 | typename MG::Node n=tF; |
---|
[303] | 542 | Number augment_value=free[tF]; |
---|
| 543 | while (F.valid(pred[n])) { |
---|
| 544 | typename MG::Edge e=pred[n]; |
---|
| 545 | res_graph.augment(original_edge[e], augment_value); |
---|
[301] | 546 | n=F.tail(e); |
---|
[303] | 547 | if (residual_capacity[e]==augment_value) |
---|
[301] | 548 | F.erase(e); |
---|
| 549 | else |
---|
[303] | 550 | residual_capacity.set(e, residual_capacity[e]-augment_value); |
---|
[301] | 551 | } |
---|
| 552 | } |
---|
| 553 | |
---|
| 554 | } |
---|
| 555 | |
---|
| 556 | return _augment; |
---|
| 557 | } |
---|
| 558 | |
---|
| 559 | bool augmentOnBlockingFlow2() { |
---|
| 560 | bool _augment=false; |
---|
| 561 | |
---|
[330] | 562 | ResGW res_graph(*g, *capacity, *flow); |
---|
[301] | 563 | |
---|
[389] | 564 | BfsIterator< ResGW, typename ResGW::template NodeMap<bool> > |
---|
| 565 | bfs(res_graph); |
---|
[301] | 566 | |
---|
| 567 | bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 568 | DistanceMap<ResGW> dist(res_graph); |
---|
| 569 | while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 570 | ResGWOutEdgeIt e=bfs; |
---|
| 571 | if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
[303] | 572 | dist.set(res_graph.head(e), dist[res_graph.tail(e)]+1); |
---|
[301] | 573 | } |
---|
| 574 | ++bfs; |
---|
| 575 | } //computing distances from s in the residual graph |
---|
| 576 | |
---|
| 577 | //Subgraph containing the edges on some shortest paths |
---|
[311] | 578 | ConstMap<typename ResGW::Node, bool> true_map(true); |
---|
| 579 | typedef SubGraphWrapper<ResGW, ConstMap<typename ResGW::Node, bool>, |
---|
| 580 | DistanceMap<ResGW> > FilterResGW; |
---|
| 581 | FilterResGW filter_res_graph(res_graph, true_map, dist); |
---|
[301] | 582 | |
---|
| 583 | //Subgraph, which is able to delete edges which are already |
---|
| 584 | //met by the dfs |
---|
[389] | 585 | typename FilterResGW::template NodeMap<typename FilterResGW::OutEdgeIt> |
---|
[301] | 586 | first_out_edges(filter_res_graph); |
---|
| 587 | typename FilterResGW::NodeIt v; |
---|
| 588 | for(filter_res_graph.first(v); filter_res_graph.valid(v); |
---|
| 589 | filter_res_graph.next(v)) |
---|
| 590 | { |
---|
| 591 | typename FilterResGW::OutEdgeIt e; |
---|
| 592 | filter_res_graph.first(e, v); |
---|
| 593 | first_out_edges.set(v, e); |
---|
| 594 | } |
---|
| 595 | typedef ErasingFirstGraphWrapper<FilterResGW, typename FilterResGW:: |
---|
[389] | 596 | template NodeMap<typename FilterResGW::OutEdgeIt> > ErasingResGW; |
---|
[301] | 597 | ErasingResGW erasing_res_graph(filter_res_graph, first_out_edges); |
---|
| 598 | |
---|
| 599 | bool __augment=true; |
---|
| 600 | |
---|
| 601 | while (__augment) { |
---|
| 602 | |
---|
| 603 | __augment=false; |
---|
[311] | 604 | //computing blocking flow with dfs |
---|
[389] | 605 | DfsIterator< ErasingResGW, |
---|
| 606 | typename ErasingResGW::template NodeMap<bool> > |
---|
[311] | 607 | dfs(erasing_res_graph); |
---|
[389] | 608 | typename ErasingResGW:: |
---|
| 609 | template NodeMap<typename ErasingResGW::OutEdgeIt> |
---|
| 610 | pred(erasing_res_graph); |
---|
[301] | 611 | pred.set(s, INVALID); |
---|
[311] | 612 | //invalid iterators for sources |
---|
[301] | 613 | |
---|
[389] | 614 | typename ErasingResGW::template NodeMap<Number> |
---|
| 615 | free1(erasing_res_graph); |
---|
[301] | 616 | |
---|
[317] | 617 | dfs.pushAndSetReached( |
---|
| 618 | typename ErasingResGW::Node( |
---|
| 619 | typename FilterResGW::Node( |
---|
| 620 | typename ResGW::Node(s) |
---|
| 621 | ) |
---|
| 622 | ) |
---|
| 623 | ); |
---|
[301] | 624 | while (!dfs.finished()) { |
---|
| 625 | ++dfs; |
---|
| 626 | if (erasing_res_graph.valid( |
---|
[317] | 627 | typename ErasingResGW::OutEdgeIt(dfs))) |
---|
[301] | 628 | { |
---|
[311] | 629 | if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
[301] | 630 | |
---|
| 631 | typename ErasingResGW::Node v=erasing_res_graph.aNode(dfs); |
---|
| 632 | typename ErasingResGW::Node w=erasing_res_graph.bNode(dfs); |
---|
| 633 | |
---|
| 634 | pred.set(w, /*typename ErasingResGW::OutEdgeIt*/(dfs)); |
---|
[303] | 635 | if (erasing_res_graph.valid(pred[v])) { |
---|
[317] | 636 | free1.set(w, std::min(free1[v], res_graph.resCap( |
---|
| 637 | typename ErasingResGW::OutEdgeIt(dfs)))); |
---|
[301] | 638 | } else { |
---|
[317] | 639 | free1.set(w, res_graph.resCap( |
---|
| 640 | typename ErasingResGW::OutEdgeIt(dfs))); |
---|
[301] | 641 | } |
---|
| 642 | |
---|
| 643 | if (w==t) { |
---|
| 644 | __augment=true; |
---|
| 645 | _augment=true; |
---|
| 646 | break; |
---|
| 647 | } |
---|
[311] | 648 | } else { |
---|
| 649 | erasing_res_graph.erase(dfs); |
---|
[301] | 650 | } |
---|
| 651 | } |
---|
| 652 | } |
---|
| 653 | |
---|
[311] | 654 | if (__augment) { |
---|
[317] | 655 | typename ErasingResGW::Node n=typename FilterResGW::Node(typename ResGW::Node(t)); |
---|
| 656 | // typename ResGW::NodeMap<Number> a(res_graph); |
---|
| 657 | // typename ResGW::Node b; |
---|
| 658 | // Number j=a[b]; |
---|
| 659 | // typename FilterResGW::NodeMap<Number> a1(filter_res_graph); |
---|
| 660 | // typename FilterResGW::Node b1; |
---|
| 661 | // Number j1=a1[b1]; |
---|
| 662 | // typename ErasingResGW::NodeMap<Number> a2(erasing_res_graph); |
---|
| 663 | // typename ErasingResGW::Node b2; |
---|
| 664 | // Number j2=a2[b2]; |
---|
| 665 | Number augment_value=free1[n]; |
---|
[303] | 666 | while (erasing_res_graph.valid(pred[n])) { |
---|
| 667 | typename ErasingResGW::OutEdgeIt e=pred[n]; |
---|
[301] | 668 | res_graph.augment(e, augment_value); |
---|
| 669 | n=erasing_res_graph.tail(e); |
---|
| 670 | if (res_graph.resCap(e)==0) |
---|
| 671 | erasing_res_graph.erase(e); |
---|
[311] | 672 | } |
---|
| 673 | } |
---|
[301] | 674 | |
---|
| 675 | } //while (__augment) |
---|
| 676 | |
---|
| 677 | return _augment; |
---|
| 678 | } |
---|
| 679 | |
---|
| 680 | void run() { |
---|
| 681 | //int num_of_augmentations=0; |
---|
| 682 | while (augmentOnShortestPath()) { |
---|
| 683 | //while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { |
---|
| 684 | //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; |
---|
| 685 | //std::cout<<std::endl; |
---|
| 686 | } |
---|
| 687 | } |
---|
| 688 | |
---|
| 689 | template<typename MutableGraph> void run() { |
---|
| 690 | //int num_of_augmentations=0; |
---|
| 691 | //while (augmentOnShortestPath()) { |
---|
| 692 | while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { |
---|
| 693 | //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; |
---|
| 694 | //std::cout<<std::endl; |
---|
| 695 | } |
---|
| 696 | } |
---|
| 697 | |
---|
| 698 | Number flowValue() { |
---|
| 699 | Number a=0; |
---|
| 700 | OutEdgeIt e; |
---|
[303] | 701 | for(g->first(e, s); g->valid(e); g->next(e)) { |
---|
| 702 | a+=(*flow)[e]; |
---|
[301] | 703 | } |
---|
| 704 | return a; |
---|
| 705 | } |
---|
| 706 | |
---|
| 707 | }; |
---|
| 708 | |
---|
| 709 | |
---|
| 710 | // template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> |
---|
| 711 | // class MaxMatching { |
---|
| 712 | // public: |
---|
| 713 | // typedef typename Graph::Node Node; |
---|
| 714 | // typedef typename Graph::NodeIt NodeIt; |
---|
| 715 | // typedef typename Graph::Edge Edge; |
---|
| 716 | // typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; |
---|
| 717 | // typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; |
---|
| 718 | // typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; |
---|
| 719 | |
---|
| 720 | // typedef typename Graph::NodeMap<bool> SMap; |
---|
| 721 | // typedef typename Graph::NodeMap<bool> TMap; |
---|
| 722 | // private: |
---|
| 723 | // const Graph* G; |
---|
| 724 | // SMap* S; |
---|
| 725 | // TMap* T; |
---|
| 726 | // //Node s; |
---|
| 727 | // //Node t; |
---|
| 728 | // FlowMap* flow; |
---|
| 729 | // const CapacityMap* capacity; |
---|
| 730 | // typedef ResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > AugGraph; |
---|
| 731 | // typedef typename AugGraph::OutEdgeIt AugOutEdgeIt; |
---|
| 732 | // typedef typename AugGraph::Edge AugEdge; |
---|
| 733 | // typename Graph::NodeMap<int> used; //0 |
---|
| 734 | |
---|
| 735 | // public: |
---|
| 736 | // MaxMatching(const Graph& _G, SMap& _S, TMap& _T, FlowMap& _flow, const CapacityMap& _capacity) : |
---|
| 737 | // G(&_G), S(&_S), T(&_T), flow(&_flow), capacity(&_capacity), used(_G) { } |
---|
| 738 | // bool augmentOnShortestPath() { |
---|
| 739 | // AugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); |
---|
| 740 | // bool _augment=false; |
---|
| 741 | |
---|
| 742 | // typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; |
---|
[360] | 743 | // BfsIterator< AugGraph, /*AugOutEdgeIt,*/ ReachedMap > bfs(res_graph); |
---|
[301] | 744 | // typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); |
---|
| 745 | // for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { |
---|
| 746 | // if ((S->get(s)) && (used.get(s)<1) ) { |
---|
| 747 | // //Number u=0; |
---|
| 748 | // //for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) |
---|
| 749 | // //u+=flow->get(e); |
---|
| 750 | // //if (u<1) { |
---|
| 751 | // bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 752 | // pred.set(s, AugEdge(INVALID)); |
---|
| 753 | // //} |
---|
| 754 | // } |
---|
| 755 | // } |
---|
| 756 | |
---|
| 757 | // typename AugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); |
---|
| 758 | |
---|
| 759 | // Node n; |
---|
| 760 | // //searching for augmenting path |
---|
| 761 | // while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 762 | // AugOutEdgeIt e=bfs; |
---|
| 763 | // if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 764 | // Node v=res_graph.tail(e); |
---|
| 765 | // Node w=res_graph.head(e); |
---|
| 766 | // pred.set(w, e); |
---|
| 767 | // if (res_graph.valid(pred.get(v))) { |
---|
| 768 | // free.set(w, std::min(free.get(v), res_graph.free(e))); |
---|
| 769 | // } else { |
---|
| 770 | // free.set(w, res_graph.free(e)); |
---|
| 771 | // } |
---|
| 772 | // n=res_graph.head(e); |
---|
| 773 | // if (T->get(n) && (used.get(n)<1) ) { |
---|
| 774 | // //Number u=0; |
---|
| 775 | // //for(InEdgeIt f=G->template first<InEdgeIt>(n); G->valid(f); G->next(f)) |
---|
| 776 | // //u+=flow->get(f); |
---|
| 777 | // //if (u<1) { |
---|
| 778 | // _augment=true; |
---|
| 779 | // break; |
---|
| 780 | // //} |
---|
| 781 | // } |
---|
| 782 | // } |
---|
| 783 | |
---|
| 784 | // ++bfs; |
---|
| 785 | // } //end of searching augmenting path |
---|
| 786 | |
---|
| 787 | // if (_augment) { |
---|
| 788 | // //Node n=t; |
---|
| 789 | // used.set(n, 1); //mind2 vegen jav |
---|
| 790 | // Number augment_value=free.get(n); |
---|
| 791 | // while (res_graph.valid(pred.get(n))) { |
---|
| 792 | // AugEdge e=pred.get(n); |
---|
| 793 | // res_graph.augment(e, augment_value); |
---|
| 794 | // n=res_graph.tail(e); |
---|
| 795 | // } |
---|
| 796 | // used.set(n, 1); //mind2 vegen jav |
---|
| 797 | // } |
---|
| 798 | |
---|
| 799 | // return _augment; |
---|
| 800 | // } |
---|
| 801 | |
---|
| 802 | // // template<typename MutableGraph> bool augmentOnBlockingFlow() { |
---|
| 803 | // // bool _augment=false; |
---|
| 804 | |
---|
| 805 | // // AugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); |
---|
| 806 | |
---|
| 807 | // // typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; |
---|
| 808 | // // BfsIterator4< AugGraph, AugOutEdgeIt, ReachedMap > bfs(res_graph); |
---|
| 809 | |
---|
| 810 | |
---|
| 811 | |
---|
| 812 | |
---|
| 813 | |
---|
| 814 | // // //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); |
---|
| 815 | // // for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { |
---|
| 816 | // // if (S->get(s)) { |
---|
| 817 | // // Number u=0; |
---|
| 818 | // // for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) |
---|
| 819 | // // u+=flow->get(e); |
---|
| 820 | // // if (u<1) { |
---|
| 821 | // // bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 822 | // // //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); |
---|
| 823 | // // } |
---|
| 824 | // // } |
---|
| 825 | // // } |
---|
| 826 | |
---|
| 827 | |
---|
| 828 | |
---|
| 829 | |
---|
| 830 | // // //bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 831 | // // typename AugGraph::NodeMap<int> dist(res_graph); //filled up with 0's |
---|
| 832 | // // while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 833 | // // AugOutEdgeIt e=bfs; |
---|
| 834 | // // if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 835 | // // dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); |
---|
| 836 | // // } |
---|
| 837 | |
---|
| 838 | // // ++bfs; |
---|
| 839 | // // } //computing distances from s in the residual graph |
---|
| 840 | |
---|
| 841 | // // MutableGraph F; |
---|
| 842 | // // typename AugGraph::NodeMap<typename MutableGraph::Node> |
---|
| 843 | // // res_graph_to_F(res_graph); |
---|
| 844 | // // for(typename AugGraph::NodeIt n=res_graph.template first<typename AugGraph::NodeIt>(); res_graph.valid(n); res_graph.next(n)) { |
---|
| 845 | // // res_graph_to_F.set(n, F.addNode()); |
---|
| 846 | // // } |
---|
| 847 | |
---|
| 848 | // // typename MutableGraph::Node sF=res_graph_to_F.get(s); |
---|
| 849 | // // typename MutableGraph::Node tF=res_graph_to_F.get(t); |
---|
| 850 | |
---|
| 851 | // // typename MutableGraph::EdgeMap<AugEdge> original_edge(F); |
---|
| 852 | // // typename MutableGraph::EdgeMap<Number> residual_capacity(F); |
---|
| 853 | |
---|
| 854 | // // //Making F to the graph containing the edges of the residual graph |
---|
| 855 | // // //which are in some shortest paths |
---|
| 856 | // // for(typename AugGraph::EdgeIt e=res_graph.template first<typename AugGraph::EdgeIt>(); res_graph.valid(e); res_graph.next(e)) { |
---|
| 857 | // // if (dist.get(res_graph.head(e))==dist.get(res_graph.tail(e))+1) { |
---|
| 858 | // // typename MutableGraph::Edge f=F.addEdge(res_graph_to_F.get(res_graph.tail(e)), res_graph_to_F.get(res_graph.head(e))); |
---|
| 859 | // // original_edge.update(); |
---|
| 860 | // // original_edge.set(f, e); |
---|
| 861 | // // residual_capacity.update(); |
---|
| 862 | // // residual_capacity.set(f, res_graph.free(e)); |
---|
| 863 | // // } |
---|
| 864 | // // } |
---|
| 865 | |
---|
| 866 | // // bool __augment=true; |
---|
| 867 | |
---|
| 868 | // // while (__augment) { |
---|
| 869 | // // __augment=false; |
---|
| 870 | // // //computing blocking flow with dfs |
---|
| 871 | // // typedef typename MutableGraph::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; |
---|
| 872 | // // DfsIterator4< MutableGraph, typename MutableGraph::OutEdgeIt, BlockingReachedMap > dfs(F); |
---|
| 873 | // // typename MutableGraph::NodeMap<typename MutableGraph::Edge> pred(F); |
---|
| 874 | // // pred.set(sF, typename MutableGraph::Edge(INVALID)); |
---|
| 875 | // // //invalid iterators for sources |
---|
| 876 | |
---|
| 877 | // // typename MutableGraph::NodeMap<Number> free(F); |
---|
| 878 | |
---|
| 879 | // // dfs.pushAndSetReached(sF); |
---|
| 880 | // // while (!dfs.finished()) { |
---|
| 881 | // // ++dfs; |
---|
| 882 | // // if (F.valid(typename MutableGraph::OutEdgeIt(dfs))) { |
---|
| 883 | // // if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 884 | // // typename MutableGraph::Node v=F.aNode(dfs); |
---|
| 885 | // // typename MutableGraph::Node w=F.bNode(dfs); |
---|
| 886 | // // pred.set(w, dfs); |
---|
| 887 | // // if (F.valid(pred.get(v))) { |
---|
| 888 | // // free.set(w, std::min(free.get(v), residual_capacity.get(dfs))); |
---|
| 889 | // // } else { |
---|
| 890 | // // free.set(w, residual_capacity.get(dfs)); |
---|
| 891 | // // } |
---|
| 892 | // // if (w==tF) { |
---|
| 893 | // // __augment=true; |
---|
| 894 | // // _augment=true; |
---|
| 895 | // // break; |
---|
| 896 | // // } |
---|
| 897 | |
---|
| 898 | // // } else { |
---|
| 899 | // // F.erase(typename MutableGraph::OutEdgeIt(dfs)); |
---|
| 900 | // // } |
---|
| 901 | // // } |
---|
| 902 | // // } |
---|
| 903 | |
---|
| 904 | // // if (__augment) { |
---|
| 905 | // // typename MutableGraph::Node n=tF; |
---|
| 906 | // // Number augment_value=free.get(tF); |
---|
| 907 | // // while (F.valid(pred.get(n))) { |
---|
| 908 | // // typename MutableGraph::Edge e=pred.get(n); |
---|
| 909 | // // res_graph.augment(original_edge.get(e), augment_value); |
---|
| 910 | // // n=F.tail(e); |
---|
| 911 | // // if (residual_capacity.get(e)==augment_value) |
---|
| 912 | // // F.erase(e); |
---|
| 913 | // // else |
---|
| 914 | // // residual_capacity.set(e, residual_capacity.get(e)-augment_value); |
---|
| 915 | // // } |
---|
| 916 | // // } |
---|
| 917 | |
---|
| 918 | // // } |
---|
| 919 | |
---|
| 920 | // // return _augment; |
---|
| 921 | // // } |
---|
| 922 | // bool augmentOnBlockingFlow2() { |
---|
| 923 | // bool _augment=false; |
---|
| 924 | |
---|
| 925 | // //typedef ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap> EAugGraph; |
---|
| 926 | // typedef FilterGraphWrapper< ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap> > EAugGraph; |
---|
| 927 | // typedef typename EAugGraph::OutEdgeIt EAugOutEdgeIt; |
---|
| 928 | // typedef typename EAugGraph::Edge EAugEdge; |
---|
| 929 | |
---|
| 930 | // EAugGraph res_graph(*G, *flow, *capacity); |
---|
| 931 | |
---|
| 932 | // //typedef typename EAugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; |
---|
[360] | 933 | // BfsIterator< |
---|
[301] | 934 | // ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>, |
---|
| 935 | // /*typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::OutEdgeIt,*/ |
---|
| 936 | // ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::NodeMap<bool> > bfs(res_graph); |
---|
| 937 | |
---|
| 938 | |
---|
| 939 | // //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); |
---|
| 940 | // for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { |
---|
| 941 | // if (S->get(s)) { |
---|
| 942 | // Number u=0; |
---|
| 943 | // for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) |
---|
| 944 | // u+=flow->get(e); |
---|
| 945 | // if (u<1) { |
---|
| 946 | // bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 947 | // //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); |
---|
| 948 | // } |
---|
| 949 | // } |
---|
| 950 | // } |
---|
| 951 | |
---|
| 952 | |
---|
| 953 | // //bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 954 | |
---|
| 955 | // typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>:: |
---|
| 956 | // NodeMap<int>& dist=res_graph.dist; |
---|
| 957 | |
---|
| 958 | // while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 959 | // typename ErasingResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap>::OutEdgeIt e=bfs; |
---|
| 960 | // if (res_graph.valid(e) && bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 961 | // dist.set(res_graph.head(e), dist.get(res_graph.tail(e))+1); |
---|
| 962 | // } |
---|
| 963 | // ++bfs; |
---|
| 964 | // } //computing distances from s in the residual graph |
---|
| 965 | |
---|
| 966 | // bool __augment=true; |
---|
| 967 | |
---|
| 968 | // while (__augment) { |
---|
| 969 | |
---|
| 970 | // __augment=false; |
---|
| 971 | // //computing blocking flow with dfs |
---|
| 972 | // typedef typename EAugGraph::NodeMap<bool> BlockingReachedMap; |
---|
[360] | 973 | // DfsIterator< EAugGraph/*, EAugOutEdgeIt*/, BlockingReachedMap > |
---|
[301] | 974 | // dfs(res_graph); |
---|
| 975 | // typename EAugGraph::NodeMap<EAugEdge> pred(res_graph, INVALID); |
---|
| 976 | // //pred.set(s, EAugEdge(INVALID)); |
---|
| 977 | // //invalid iterators for sources |
---|
| 978 | |
---|
| 979 | // typename EAugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); |
---|
| 980 | |
---|
| 981 | |
---|
| 982 | // //typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); |
---|
| 983 | // for(NodeIt s=G->template first<NodeIt>(); G->valid(s); G->next(s)) { |
---|
| 984 | // if (S->get(s)) { |
---|
| 985 | // Number u=0; |
---|
| 986 | // for(OutEdgeIt e=G->template first<OutEdgeIt>(s); G->valid(e); G->next(e)) |
---|
| 987 | // u+=flow->get(e); |
---|
| 988 | // if (u<1) { |
---|
| 989 | // dfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 990 | // //pred.set(s, AugEdge(INVALID)); |
---|
| 991 | // } |
---|
| 992 | // } |
---|
| 993 | // } |
---|
| 994 | |
---|
| 995 | |
---|
| 996 | |
---|
| 997 | // //dfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 998 | // typename EAugGraph::Node n; |
---|
| 999 | // while (!dfs.finished()) { |
---|
| 1000 | // ++dfs; |
---|
| 1001 | // if (res_graph.valid(EAugOutEdgeIt(dfs))) { |
---|
| 1002 | // if (dfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 1003 | |
---|
| 1004 | // typename EAugGraph::Node v=res_graph.aNode(dfs); |
---|
| 1005 | // typename EAugGraph::Node w=res_graph.bNode(dfs); |
---|
| 1006 | |
---|
| 1007 | // pred.set(w, EAugOutEdgeIt(dfs)); |
---|
| 1008 | // if (res_graph.valid(pred.get(v))) { |
---|
| 1009 | // free.set(w, std::min(free.get(v), res_graph.free(dfs))); |
---|
| 1010 | // } else { |
---|
| 1011 | // free.set(w, res_graph.free(dfs)); |
---|
| 1012 | // } |
---|
| 1013 | |
---|
| 1014 | // n=w; |
---|
| 1015 | // if (T->get(w)) { |
---|
| 1016 | // Number u=0; |
---|
| 1017 | // for(InEdgeIt f=G->template first<InEdgeIt>(n); G->valid(f); G->next(f)) |
---|
| 1018 | // u+=flow->get(f); |
---|
| 1019 | // if (u<1) { |
---|
| 1020 | // __augment=true; |
---|
| 1021 | // _augment=true; |
---|
| 1022 | // break; |
---|
| 1023 | // } |
---|
| 1024 | // } |
---|
| 1025 | // } else { |
---|
| 1026 | // res_graph.erase(dfs); |
---|
| 1027 | // } |
---|
| 1028 | // } |
---|
| 1029 | |
---|
| 1030 | // } |
---|
| 1031 | |
---|
| 1032 | // if (__augment) { |
---|
| 1033 | // // typename EAugGraph::Node n=t; |
---|
| 1034 | // Number augment_value=free.get(n); |
---|
| 1035 | // while (res_graph.valid(pred.get(n))) { |
---|
| 1036 | // EAugEdge e=pred.get(n); |
---|
| 1037 | // res_graph.augment(e, augment_value); |
---|
| 1038 | // n=res_graph.tail(e); |
---|
| 1039 | // if (res_graph.free(e)==0) |
---|
| 1040 | // res_graph.erase(e); |
---|
| 1041 | // } |
---|
| 1042 | // } |
---|
| 1043 | |
---|
| 1044 | // } |
---|
| 1045 | |
---|
| 1046 | // return _augment; |
---|
| 1047 | // } |
---|
| 1048 | // void run() { |
---|
| 1049 | // //int num_of_augmentations=0; |
---|
| 1050 | // while (augmentOnShortestPath()) { |
---|
| 1051 | // //while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { |
---|
| 1052 | // //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; |
---|
| 1053 | // //std::cout<<std::endl; |
---|
| 1054 | // } |
---|
| 1055 | // } |
---|
| 1056 | // // template<typename MutableGraph> void run() { |
---|
| 1057 | // // //int num_of_augmentations=0; |
---|
| 1058 | // // //while (augmentOnShortestPath()) { |
---|
| 1059 | // // while (augmentOnBlockingFlow<MutableGraph>()) { |
---|
| 1060 | // // //std::cout << ++num_of_augmentations << " "; |
---|
| 1061 | // // //std::cout<<std::endl; |
---|
| 1062 | // // } |
---|
| 1063 | // // } |
---|
| 1064 | // Number flowValue() { |
---|
| 1065 | // Number a=0; |
---|
| 1066 | // EdgeIt e; |
---|
| 1067 | // for(G->/*getF*/first(e); G->valid(e); G->next(e)) { |
---|
| 1068 | // a+=flow->get(e); |
---|
| 1069 | // } |
---|
| 1070 | // return a; |
---|
| 1071 | // } |
---|
| 1072 | // }; |
---|
| 1073 | |
---|
| 1074 | |
---|
| 1075 | |
---|
| 1076 | |
---|
| 1077 | |
---|
| 1078 | |
---|
| 1079 | // // template <typename Graph, typename Number, typename FlowMap, typename CapacityMap> |
---|
| 1080 | // // class MaxFlow2 { |
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| 1081 | // // public: |
---|
| 1082 | // // typedef typename Graph::Node Node; |
---|
| 1083 | // // typedef typename Graph::Edge Edge; |
---|
| 1084 | // // typedef typename Graph::EdgeIt EdgeIt; |
---|
| 1085 | // // typedef typename Graph::OutEdgeIt OutEdgeIt; |
---|
| 1086 | // // typedef typename Graph::InEdgeIt InEdgeIt; |
---|
| 1087 | // // private: |
---|
| 1088 | // // const Graph& G; |
---|
| 1089 | // // std::list<Node>& S; |
---|
| 1090 | // // std::list<Node>& T; |
---|
| 1091 | // // FlowMap& flow; |
---|
| 1092 | // // const CapacityMap& capacity; |
---|
| 1093 | // // typedef ResGraphWrapper<Graph, Number, FlowMap, CapacityMap > AugGraph; |
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| 1094 | // // typedef typename AugGraph::OutEdgeIt AugOutEdgeIt; |
---|
| 1095 | // // typedef typename AugGraph::Edge AugEdge; |
---|
| 1096 | // // typename Graph::NodeMap<bool> SMap; |
---|
| 1097 | // // typename Graph::NodeMap<bool> TMap; |
---|
| 1098 | // // public: |
---|
| 1099 | // // MaxFlow2(const Graph& _G, std::list<Node>& _S, std::list<Node>& _T, FlowMap& _flow, const CapacityMap& _capacity) : G(_G), S(_S), T(_T), flow(_flow), capacity(_capacity), SMap(_G), TMap(_G) { |
---|
| 1100 | // // for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); |
---|
| 1101 | // // i!=S.end(); ++i) { |
---|
| 1102 | // // SMap.set(*i, true); |
---|
| 1103 | // // } |
---|
| 1104 | // // for (typename std::list<Node>::const_iterator i=T.begin(); |
---|
| 1105 | // // i!=T.end(); ++i) { |
---|
| 1106 | // // TMap.set(*i, true); |
---|
| 1107 | // // } |
---|
| 1108 | // // } |
---|
| 1109 | // // bool augment() { |
---|
| 1110 | // // AugGraph res_graph(G, flow, capacity); |
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| 1111 | // // bool _augment=false; |
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| 1112 | // // Node reached_t_node; |
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| 1113 | |
---|
| 1114 | // // typedef typename AugGraph::NodeMap<bool> ReachedMap; |
---|
| 1115 | // // BfsIterator4< AugGraph, AugOutEdgeIt, ReachedMap > bfs(res_graph); |
---|
| 1116 | // // for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); |
---|
| 1117 | // // i!=S.end(); ++i) { |
---|
| 1118 | // // bfs.pushAndSetReached(*i); |
---|
| 1119 | // // } |
---|
| 1120 | // // //bfs.pushAndSetReached(s); |
---|
| 1121 | |
---|
| 1122 | // // typename AugGraph::NodeMap<AugEdge> pred(res_graph); |
---|
| 1123 | // // //filled up with invalid iterators |
---|
| 1124 | |
---|
| 1125 | // // typename AugGraph::NodeMap<Number> free(res_graph); |
---|
| 1126 | |
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| 1127 | // // //searching for augmenting path |
---|
| 1128 | // // while ( !bfs.finished() ) { |
---|
| 1129 | // // AugOutEdgeIt e=/*AugOutEdgeIt*/(bfs); |
---|
| 1130 | // // if (e.valid() && bfs.isBNodeNewlyReached()) { |
---|
| 1131 | // // Node v=res_graph.tail(e); |
---|
| 1132 | // // Node w=res_graph.head(e); |
---|
| 1133 | // // pred.set(w, e); |
---|
| 1134 | // // if (pred.get(v).valid()) { |
---|
| 1135 | // // free.set(w, std::min(free.get(v), e.free())); |
---|
| 1136 | // // } else { |
---|
| 1137 | // // free.set(w, e.free()); |
---|
| 1138 | // // } |
---|
| 1139 | // // if (TMap.get(res_graph.head(e))) { |
---|
| 1140 | // // _augment=true; |
---|
| 1141 | // // reached_t_node=res_graph.head(e); |
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| 1142 | // // break; |
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| 1143 | // // } |
---|
| 1144 | // // } |
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| 1145 | |
---|
| 1146 | // // ++bfs; |
---|
| 1147 | // // } //end of searching augmenting path |
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| 1148 | |
---|
| 1149 | // // if (_augment) { |
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| 1150 | // // Node n=reached_t_node; |
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| 1151 | // // Number augment_value=free.get(reached_t_node); |
---|
| 1152 | // // while (pred.get(n).valid()) { |
---|
| 1153 | // // AugEdge e=pred.get(n); |
---|
| 1154 | // // e.augment(augment_value); |
---|
| 1155 | // // n=res_graph.tail(e); |
---|
| 1156 | // // } |
---|
| 1157 | // // } |
---|
| 1158 | |
---|
| 1159 | // // return _augment; |
---|
| 1160 | // // } |
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| 1161 | // // void run() { |
---|
| 1162 | // // while (augment()) { } |
---|
| 1163 | // // } |
---|
| 1164 | // // Number flowValue() { |
---|
| 1165 | // // Number a=0; |
---|
| 1166 | // // for(typename std::list<Node>::const_iterator i=S.begin(); |
---|
| 1167 | // // i!=S.end(); ++i) { |
---|
| 1168 | // // for(OutEdgeIt e=G.template first<OutEdgeIt>(*i); e.valid(); ++e) { |
---|
| 1169 | // // a+=flow.get(e); |
---|
| 1170 | // // } |
---|
| 1171 | // // for(InEdgeIt e=G.template first<InEdgeIt>(*i); e.valid(); ++e) { |
---|
| 1172 | // // a-=flow.get(e); |
---|
| 1173 | // // } |
---|
| 1174 | // // } |
---|
| 1175 | // // return a; |
---|
| 1176 | // // } |
---|
| 1177 | // // }; |
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| 1178 | |
---|
| 1179 | |
---|
| 1180 | } // namespace hugo |
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| 1181 | |
---|
| 1182 | #endif //HUGO_EDMONDS_KARP_H |
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